2. 指针类型与大小

任务目标

编写一个C程序，打印 char*、int*、double*、void* 以及函数指针的大小（字节数），并验证：在同一平台上，所有数据指针的大小相同，且指针大小与指向的数据类型无关。

核心知识点

指针变量存储的是内存地址。在同一个操作系统和编译器环境下，所有数据指针（无论指向 char、int 还是 double）的地址宽度相同，因此 sizeof(指针) 结果一致。指针的“类型”决定的是解引用时如何解释目标内存（例如 int* 按4字节读取），而不影响指针自身占用的字节数。

完整代码

#include <stdio.h>

int main(void) {
    // 数据指针
    char *p_char;
    int *p_int;
    double *p_double;
    void *p_void;

    // 函数指针
    int (*p_func)(int, int);

    printf("sizeof(char*)   = %zu 字节\n", sizeof(p_char));
    printf("sizeof(int*)    = %zu 字节\n", sizeof(p_int));
    printf("sizeof(double*) = %zu 字节\n", sizeof(p_double));
    printf("sizeof(void*)   = %zu 字节\n", sizeof(p_void));
    printf("sizeof(func*)   = %zu 字节\n", sizeof(p_func));

    // 验证：不同类型指针大小相等
    if (sizeof(p_char) == sizeof(p_int) &&
        sizeof(p_int) == sizeof(p_double) &&
        sizeof(p_double) == sizeof(p_void)) {
        printf("\n验证通过：所有数据指针大小相同。\n");
    } else {
        printf("\n验证失败：数据指针大小不一致。\n");
    }

    return 0;
}

编译与运行

# 使用gcc编译
gcc -o ptr_size ptr_size.c

# 运行
./ptr_size

预期输出（64位Linux/macOS环境）

sizeof(char*)   = 8 字节
sizeof(int*)    = 8 字节
sizeof(double*) = 8 字节
sizeof(void*)   = 8 字节
sizeof(func*)   = 8 字节

验证通过：所有数据指针大小相同。

在32位系统上，上述值将全部变为 4。无论哪种情况，所有指针大小都相等。

验证方法

• 编译并运行程序，观察输出的5个字节数。
• 判定通过条件：char*、int*、double*、void* 四者大小完全一致，且程序输出“验证通过”。
• 若在32位环境下编译，所有值应为4；在64位环境下应为8——这正说明指针大小由平台地址宽度决定，与指向类型无关。

常见问题

• 为什么函数指针大小可能不同？ 在部分嵌入式平台（如Harvard架构）上，函数指针与数据指针大小可能不同。本案例在常见桌面/服务器系统上二者一致，但标准C不保证这一点。
• 为什么不用 printf("%d", sizeof(...))？ sizeof 返回 size_t 类型，用 %zu 格式化才是可移植的正确写法。